CN101359912B - 用于信道编码和解码的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

在包括dk编码阶段(101)和预编码阶段(103)的信道编码器中，实现了遵守重复最小变化游程长度约束(r)，因为，在dk-编码器(101)和预编码器(103)之间，数据穿过RMTR编码器(102)，该RMTR编码器(102)将出现的禁止模式(fp)替换为与禁止模式(fp)具有相同长度的当前替换模式。通过从预定义的两种不同的替换模式(rp1，rp2)的集合中适当地选择当前替换模式，对于编码器输出可以实现DC控制。描述了相应的同样采用了模式替换的解码器。

Description

用于信道编码和解码的方法和装置
发明领域 
本发明涉及信道编码和解码，有时也称为调制和解调，尤其是涉及重复最小变化游程长度限制编码。 
技术背景 
作为及时传输的信号的存储可以模拟为带宽限制信道，尤其是对于数字信号读出，位时钟通常由读出信号重新生成。由于上述两种事实，游程长度限制或RLL信道编码用于数字存储媒体。如大家所知的(d，k)编码，将任意有效载荷的字的任意序列转换为信道字的序列，该序列在连续的“1”之间具有最少d个，最多k个“0”。在随后的编码或预编码阶段，包含这些独立的“1”的序列转换为输出信号，其中序列中的每个“1”在输出信号中导致一次状态改变。在数字光学存储中，这些状态的改变是从“坑”到“空格”，反之亦然，在磁记录中，它们从“正”到“负”磁方向，反之亦然。这些编码即是NRZI编码；为了数学上易处理，有时概念上遵循从振幅到输出值x∈{-1，+1}的映射。不管存储器的物理基础是什么，由于长度的上下限制，序列中“1”之间的距离的限制转化为在存储轨道上状态改变之间的物理相同区域。 
图3示出了现有技术中带有dk-编码器301和预编码器302的RLL编码器的方框图。Dk-编码器301将由预定数量的二进制元素{“0”，”1”}组成的不受限制的数据元组u映射到二进制元素的受限制的元组v。在这里，“不受限制的”表示在元组中可以出现任意元素值的组合；相应的，如此处所描述的一样，“受限制的”是指某些值的一些组合是不允许的。作为这种限制的结果，不可避免地，受限制的元组v的长度或者维度比数据元组u的维度要大。作为一个典型的例子，将长度为2的数据元组dk编码为长度为3的受限制的元组。受限制的元组序列v达到或满足最小游程长度限制d和最大游程长度限制k。d限制要求在连续的“一”之间至少有d个“零”，k限制要求在任何两个连续的“一”之间最多有k个“零”。受限制元组v在预编码器302中用NRZI方法预编码为将被存储的预编码元组x。 
图4示出了相应于现有技术RLL解码器的方框图。读出元组x’在预解码器402中预解码为可以dk解码的元组v’，接下来在dk解码器401中dk解码为RLL解码元组u’。在全部下文中，术语比如“dk-编码器”，将不变的作为一种通常的方式，使用“dk解码器”表示游程长度限制编码的规则，而如“(d，k)”的形式将采用特殊的变量用于分别属于下界和上界的游标长度的限制。 
在最近的高密度存储器中，发现编码额外的遵循其它约束是非常重要的：不允许(也就是在信道编码码流中不允许出现)太多最小允许长度为d的游程紧连着。这被称为重复最小转换游程长度或RMTR约束，如果它为一个信道所需，任何用于该信道的信道编码方法或装置必须保证完成这种附加的约束。 
RMTR约束RLL信道编码应用于最近的高密度光学存储媒体中，例如蓝光盘。在现有的信道编码中，完成RMTR约束通常直接或经验上“设置到”信道编码器或编码生成规则中。 
US4,413,251描述了一个用可逆方法将不受约束的二进制值的序列转换为受约束的二进制值的序列的有限状态机(FSM)，以及随之采用有限向前状态独立的解码器。基于此，WO00/03392描述了在存储和通信中用于减少高占空比不受约束的二进制信号序列的方法和装置。通过启发式修正给定的RLL编码，通常映射到高占空比RLL编码序列的二进制序列要么无限期重复的抑制，要么被排除。可以看出在WO00/03392中描述的方法和装置有缺点，它们采用实现更为复杂的扩展的有限状态机(FSM)。同样，没用公开是否或如何生成这些发现。 
US6,369,724描述了用于调制和解调的装置和方法，其中通过在编码序列中重复最小游程的编码数据中检测实现RMTR约束，然后将它们转换为预定义的位序列。对于预定义的编码序列，描述了不同的选择，用于选择的规则被给定，但在任意实施例中，一直使用单一的这样预定义的编码序列。 
发明内容
本发明认识到采用如US6,369,724公开的编码替换方案可以视为一个缺点，这个缺点是预定义的单一的预定义的编码序列一直使用。替换方案允许在一些这样的模式之外选择并提供一种替换模式，提供了好处：产生的码流的特点，如运行的数字的总数可以通过选择影响。 
同现有技术相同，完成RMTR限制约束概念上与编码设计或RLL编码公离，并通过分离的后编码/预解码步骤完成。尤其是，随后，传统的具有内 部最大游程长度k1小于外部想要的最大游程编码k的(d，k1)RLL限制编码与消除了禁止重复最小变化游程长度的子序列后编码阶段结合。结果是(d，k)RLL约束编码附加地遵守了RMTL限制。因此，有关的解码器具有预解码阶段，加上一个子序列(d，k1)解码器，执行后编码阶段的逆操作。 
换句话说，本发明提供了一种信道编码方法和装置，其中传统的(d，k1)编码器或编码结合分离的后处理阶段，完成服从RMTR约束。后处理阶段通过用其它称为替换模式的位序列替换那些也被称为禁止模式的违反RMTR约束的位序列实现上述约束，称为替换模式的位序列超出了内部最大游程长度限制k1，但是在限制k＞k1之内。本发明使得后编码步骤提供可选择的替换模式用于替换违反RMTR的位模式。通过在可选的替换模式中适当地选择，产生的位流的特性和属性，例如，如通过游程数字总和RDS的描述输出的低频内容的位流，能够受到好的影响。 
有利的是，依照本发明的编码可以设计以具有附加的禁止游程长度的特性，在这种情况下，某些游程长度大于k1小于k，其将不会在输出的位流中出现。 
在本发明有利的发展中，禁止的游程长度被用于在不打破k约束的情况下插入同步模式。换句话说，本发明提供了一种同步模式的新概念。为了以规则的间隔在(d，k)游程编码数据流中插入刻意违背已有数据块的(d，k)游程长度约束的同步模式是众所周知的现有技术。尤其是，使用了包括了游程长度大于RLL编码中最大允许的游程长度的同步模式。通过本发明生成的编码，尽管如此，通过使用它们具有的禁止的游程长度特性，保留预定义的一或多个游程长度在(d，k)范围内的集合用于同步的目的。 
相应的，依据本发明的方法执行包含在输入的数据元组序列中的二进制数据的信道编码。遵守下限游程长度限制，第二上限游程长度限制，重复最小游程长度约束通过下列实现：使用具有下限游程长度限制和小于第二游程长度限制的第一上限游程长度的RLL编码器将输入序列编码为约束元组序列、通过用当前的具有与禁止模式相同的长度的替换模式将预定义的禁止模式的出现替换掉以及从两个替换模式的预定义的集合中选择，将约束元组序列生成遵守重复最小变化游程长度的输出元组序列以及通过用NRZI调制对输出元组序列后编码为用于信道的预编码元组序列。 
有利的是，在依据本发明的方法中，禁止模式fp由[0](d+1)[1][[0](d)[1]](r+1)组成，预定义的替换模式的集合由第一替换模式rp1和第二替换模式rp2组成， rp1由[0](d+1)[1] [0](k)[1] [0](t) [0]（d) [1]组成，rp2由[0](d+1)[1] [0](d)[1] [0](k)[1] [0](t)组成。在这里以及本申请说明书的全文中，“0”和“1”分别指定为二进制数据的第一个和第二个二进制值，符号[x](y)表示y个二进制值或二进制值串x的连续重复，t为预定义参数，满足
0≤2t≤(d+1)·r-1-k1，    (1) 
r为最小游程长度允许重复的最大次数，也就是，RMTR限制。 
使用这些模式具有替换模式提供相反的极性贡献给NRZI调制信号的游程数字总和的优点。 
有利的是，在依据本发明的方法中，计算出游程数字总和，例如，来自预编码位序列或来自RMTR编码序列，从替换模式的集合中选择当前替换模式通过游程数字总和尽可能的接近零来完成。 
依据本发明的另一方法信道解码二进制数据遵守下限游程长度限制，第二上限游程长度限制，以及重复最小变化游程长度约束。转化为无约束有效载荷数据元组的重构通过下述方法实现，通过用NRZI解调的预解码将从信道读出的读出元组序列生成预解码元组序列，通过在RMTR解码器中，将出现的任意触发模式替换为具有与出发模式相同长度的解码模式，将预解码元组序列生成dk可解码元组序列，通过使用具有下限游程长度限制和小于第二上限游程长度限制的第一上限游程长度限制的dk解码器，将dk可解码元组序列dk解码为RLL解码元组序列。 
有利的是，在这种方法中，触发模式由[1][0](k) [1][0](t)组成，解码模式由[1] [[0](d)[1]](r+1)组成。这有单一的触发模式允许执行逆替换，无论在编码器方采用了哪一替换模式的优点。 
依据本发明用于信道编码二进制数据的装置有带有下限游程长度限制和预编码执行NRZI调制的dk-编码器。为了遵守下限游程长度限制，第二上限游程长度限制以及重复最小变化游程长度约束，装置中的dk-编码器具有比第二上限游程长度限制更小的第一上限游程长度限制，在dk-编码器和预编码器之间，数据通过RMTR编码器，其用具有与禁止模式长度相同的两个替换模式之一替换禁止模式。 
依据本发明用于信道解码遵守下限游程长度限制，第二上限游程长度限制以及重复最小变化游程长度约束二进制数据的装置，具有用于NRZI解调的预解码器和带有下限游程长度限制的dk解码器。为了转换为非约束有效载荷数据元组的重构，数据在预解码器和dk解码器之间通过RMTR解码器，其将任意触发模式的出现替换为具有与触发模式长度相同的解码模式。装置的dk解码器具有小于第二上限游程长度限制的第一游程长度限制。 
附图说明
本发明的示例性实施例在附图中得以图解说明，并在下面的描述中进行更为详细的描述。 
在图中： 
图1显示了依据本发明的信道编码器的方框图； 
图2显示了依据本发明的信道解码器的方框图； 
图3显示了公知的RLL信道编码器的方框图； 
图4显示了公知的RLL信道解码器的方框图； 
图5显示了依据本发明的RMTR编码器； 
图6显示了依据本发明的RMTR解码器； 
图7图解说明了依据本发明的逐块的RMTR编码。 
具体实施方式
在如图3所示的现有技术RLL-编码器中，dk-编码器301不管任何RMTR限制，因此重复最小游程长度的任何带有数字ρ(1≤ρ≤∞)的形式为[0](d+1)[1][[0]d[1]](ρ)[0](d+1)的重复模式可以出现在约束元组序列v中。在这些模式中，具有ρ＞r的那些是需要被排除的RMTR违反(violating)模式。在这里，如上定义的符号“[x](y)”被递归使用并且是通过定义将特殊情况[x](0)解释为空串或位流(无论x的值是什么)来概括的。 
图1显示了依据本发明的遵守RMTR的RLL-编码器的方框图。所述编码器包括传统的遵守游程长度限制(d，k1)的dk-编码器101、以及用于NRZI调制和映射的传统的预编码器103。依据本发明，RMTR-编码器102被设置于dk-编码器101和预编码器103之间。dk-编码器101通过dk-编码从数据元组序列u中生成约束元组序列v。根据约束元组序列v，通过适当选择的设计参数t≥0，以至于k＝(d+1)·r-t-1＞k1，RMTR-编码器102通过将约束元组序列v中的任意禁止模式、即其中ρ＞r 
fp＝[0](d+1)[1][[0](d)[1]](r+1)    (2) 
替换为第一替换模式 
rp1＝[0](d+1)[1][0](k)[1][0](t)[0](d)[1]    (2a) 
或第二替换模式 
rp2＝[0](d+1)[1][0](d)[1][0](k)[1][0](t)    (2b) 
而生成RMTR编码元组序列w。 
v中的任何其他模式将迂回到w中。 
仔细观察公式(2)、(2a)和(2b)，其显示如下： 
-替换操作将最大游程长度从k1提高到k＞k1。 
-禁止模式fp的全长Lfp＝(d+2)+(d+1)·(r+1)，等于两个替换模式rp1、rp2中的每一个。这样，替换的操作没有改变序列长度；换句话说，没有增加任何冗余地实现RMTR编码。 
-禁止模式fp的开头子串[0](d+1)[1]实际上被它自身替换，其等同于根本没有被替换。禁止模式中的这一开头子串的内容用于指示标记或描述禁止最小变化游程的开始，而不是一部分。 
-两种替换模式，中部或结尾，每个包含一个实例最小游程[0](d)[1]。所以，除了乍看公式表明的，实际上“替换”不是(r+1)倍最小游程的重复，而仅是r倍的重复。 
-在禁止模式fp中“1”的个数是r+2；在替换模式rp1、rp2中是常数3。所以无论生成的码是否被认为是奇偶依赖于r。在任何情况下，在替换模式之间的选择不改变奇偶性。 
-记住后来的NRZI调制，假设没有在替换模式的起始子串[0](d+1)[1]之后普遍性的丢失，“坑”或“正”的奇偶性被设定，当采用第一替换模式，RDS通过贡献c1＝-(k+1)+(t+d+1)改变，而当采用第二替换模式，将产生与c1相反的RDS贡献c2＝-(d+1)+(k+1)-t。 
在替换的说明中需要引入一个特殊的警告，即当约束元组序列v包括非常多的最小长度游程重复的情况下，ρ＞＞r，因此，需要实际上多于一个的直接替换去实现RMTR约束。通过上面的公式(2)、(2a)和(2b)定义的替换只有当替换包括下述情况时覆盖上述情况： 
-在t＝0的情况下，当执行一个替换之后，无论使用的是哪种替换类型，查找下一个[0](d+1)[1]模式必须在替换输出中发生的项[0](k)[1]中的最后(d+1)个0开始。 
-在t＞0的情况下，当执行一个替换之后，无论使用的是哪种替换类型，查找下一个[0](d+1)[1]模式必须在替换输出中发生的项[0](t)中的最后一个0开始。需要注意的重要的是，当执行一个替换操作之后，下一个禁止模式的查 找必须实际开始于刚输出的位串中的位置。 
通过上面的公式(2)，(2a)和(2b)定义的替换还有另一个优化的属性，关于出现在RMTR编码元组w的序列中的“0 ” 的游标长度： 
■在替换模式的中间，第一替换模式rp1包括长度为k和(t+d)的游标，第二替换模式rp2包括长度为d和k的游标。由于这些考虑，前缀[0](d+1)[1]可以被忽略，因为通过替换它并没有改变。 
■在替换模式的起始和结尾，也就是，替换模式连接在前的和在后的位流部分的位置，在第一替换模式rp1的情况下，没有生成新的游标长度。尤其是，由于“1”在这种替换模式的结尾，任何随后的位流中的0游标不被替换。 
■与此相反，第二替换模式rp2以[0](t)结尾，也就是，长度为t的一个0游标。但是游标不是以“1”为结束的，所以它的有效长度保持未被定义除非某人看替换模式和后面连接的位流。 
■后面的位流，由于其源自禁止模式fP后的dk编码流，总是以长度s的0游标开始，s满足d≤s≤k1，接着是“1”。注意d＝0的情况，0游标可以实际上不存在。在任何情况下，跟着一个长度为s的0游标的长度为t的游标组合生成长度为(t+s)的游标。尤其是，由于s如上所述的范围限制，生成的游标长度实际上限制在t+d≤t+s≤t+k1。 
■概括的说，作为替换的结果，具有长度d的新的0游标生成了，且包括任何长度在d+t和k1+t之间。和0游程在位流中不被改变一起，RMTR编码可能具有全部来自内部的[d，k1+t]的游标长度和单独的游标长度k。 
■特别的，相反，具有在这些之间的长度的游标，也就是，包括从k1+t+1到k-1，不会被生成。当然，为了令这一属性有效，必须满足k1+t+1≤k-1。 
在上述描述的编码配置中，其中某些来自在区间[d，k]中的游标长度不会被生成，而较长的和较短的会被生成，这些不会出现的游标长度可以被用于任何种类的信号目的，尤其是传达同步信息。众所周知在带宽限制的信道的d，k编码中用于通过以规律的间隔将包括0游程的故意违背RLL编码上限k的同步模式拼接到RLL编码流中提供同步信息。用依据本发明的编码方法，包括不会发生的游程长度之一的同步模式可以替换拼接，也就是，游标长度在区间[d，k]的压缩的子集中。 
图2显示了依据本发明的遵守RMTR的RLL解码器的方框图，是图1所示的遵守RMTR的RLL编码器的相反部分。解码器具有用于逆映射和NRZI解调的传统的预解码器203，和遵守游程长度限制为(d，k1)的dk解码器201。 依据本发明，下面将进一步详细描述的RMTR解码器202置于预解码器203和dk解码器201之间。 
图5显示了依据本发明的上述描述的RMTR编码器102的实现的方框图。来自dk-编码器101的约束元组序列v输入到DC控制器501中，将要在下文中描述，到禁止模式检测器502，到先进先出存储器或FIFO505。随着禁止模式检测器502没有检测到任何禁止模式fp的实例，通过FIFO505延迟的约束元组v多路复用507到RMTR编码元组序列w中。如果禁止模式检测器502没有检测到任何禁止模式fp，依据公式(2a)来自第一替换模式生成器503的第一替换模式rp1或者依据公式(2b)来自第二替换模式生成器504的第二替换模式rp2被多路复用507到RMTR编码元组序列w中。 
由于与存储读出方面的信号重新生成的多种原因，写到媒体上的输出信号w是“DC自由的”是重要的，换句话说，至少平均来说，这个信号包括像“空格”那样多的“坑”，或在磁情况下像“负”那样多的“正”。作为测量这种需求的标准，采用了运行数字总和或RDS。在平衡了值的输出值的域内w∈{-1，+1}，RDS相应于从某个开始时间到当前时间的时间间隔。但是RDS也可以在NRZI预编码器之前导出，也就是在dk编码的约束元组v的域内。其中，它随后在上下计数器中使用分离的“1”之间的“0”的游程选择计数上和下。除了RDS本身，它的变化同样作为标准，无论编码是否是DC自由的。这种变化通常被指定为数字和变化或DSV，并将其定义为DSV＝max(RDS)-min(RDS)+1。 
通过在第一替换模式rp1或第二替换模式rp2中进行选择，可以选择执行DC-控制或运行数字总和RDS控制，和通过DC-控制器501进行控制一样。一种用于DC控制的方法是评估预编码元组序列的运行数字总和。 
来自RMTR编码器102的RMTR编码元组序列w和RMTR约束r一样遵守游程长度限制(d，k)。如前文所述，在依据本发明的方法中，在RMTR编码元组序列w中有效的最大游程长度k必须大于dk-编码器101内部的最大游程长度k1。参数t构成编码器设计的自由度，如公式(1)描述的，其仅通过游程长度限制d、k1、k和RMTR约束r限制。 
图6显示了依据本发明的RMTR-解码器202的实施的方框图，其生成dk可解码元组序列v’。有利的是，不管编码使用的是根据公式(2a)的第一替换模式rp1还是根据公式(2b)的第二替换模式rp2，RMTR解码通过将预解码元组序列w’中出现的任何预定的触发模式 
tp＝[1][0]k[1][0]t    (3) 
替换为预定的解码模式 
dp＝[1][[0](d)[1]](r+1)    (4)。 
w’中的任何其他模式将被迂回不变到v’。 
图7描述了依据本发明的约束元组序列v的块长度Lb的逐块RMTR编码。这里必须观察特殊的预防，因为依据公式(2)的禁止模式fp全长为Lfp＝(d+2)+(d+1)·(r+1)，通常可以在位流的任意位置出现，尤其是包括全部有效地穿过块边界的位置。因此需要注意没有错过任何模式。这个问题可以通过在连续块之间的每个连接处使用长度Lo的可变重叠来解决。这意味着最后的Lo位在当前的块中不编码，但是在下一块中编码。其中以任何块假定重叠长度Lo的单个值依赖于在块的结尾是否找到部分的禁止模式以及部分的禁止模式的确切位置。然而，Lo限定为最大值Lo，max＝Lfp-1，对应于禁止模式fp除了一位之外的全部包含在块的结尾的情况，所以，其中最后一位在下一块中找到。换句话说，为了测试块中最后Lo，max位，禁止模式检测器502将在后续位置开始的块的结尾(也就是，长度线性减少的位流)与从禁止模式fp开始的相应缩短的子串重复地进行比较。只要这种比较引发，块的结尾被内部存储且当作给后续块的位流的遗留物考虑。 
表列出了依据本发明对于不同的RLL编码的RMTR模式编码的例子。在表中指定为从“a”到“i”的每个例子中，给出了编码参数值，接着是一个假设来自约束元组序列v的示例位流，以及展示了违背RMTR约束r的短游程序列的例子。在其下，标记为“1)w”，因为假设其来自RMTR编码元组序列w，显示了禁止模式fp被第一替换模式rp1替换的位串。类似的，标记“2)w”的表行显示了禁止模式fp被第二替换模式rp2替换的位串。 
例子“a”到“c”假设了最小游程长度约束d＝0，因此最临界的情况是“1”紧密连续的位流，因此NRZI调制信号将有一个紧接一个的变化。 
相应地，例子“d”和“e”中d＝1，以及例子“f”到“i”中d＝2。 
依据本发明的RMTR-编码器/解码器将RMTR约束r添加到任何现有的本身不关心RMTR限制的RLL编码中。这样做没有将任何冗余引入到编码中。主要的RLL编码因此可以保持设计更简单和更容易。DC控制可以通过可选择的编码执行。这使RMTR长度r的最大值增加了1。 
发明的核心是将k1-约束的RLL编码序列中的r重复最小变化游程(RMTR)编码到k＞k1连续个0的游程中。如果适当地选择r和k，则可以以 DC或者RDS可控制方式实现编码。本发明可以作为后编码/预解码步骤应用到任何RLL编码。 
换句话说，在包括dk-编码器阶段101和预编码阶段103的信道编码器中，可以实现遵守重复最小变化游程长度约束r，因为在dk-编码器101和预编码器103之间，数据通过在RMTR编码器102中将发生的禁止模式fp替换为与禁止模式fp具有相同长度的当前替换模式。通过从预定义的两个不同替换模式rp1、rp2的集合中适当地选择每个当前替换模式，对于编码器输出实现DC控制。描述了同样采用模式替换的相应解码器。 
  a d＝0，k1＝7，k＝8，r＝9，t＝0v＝[...0|1|1|1|1|1|1|1|1|1|1|1...]1)w＝[...0|1|0|0|0|0|0|0|0|0|1|1...]2)w＝[...0|1|1|0|0|0|0|0|0|0|0|1...]
  b d＝0，k1＝7，k＝9，r＝10，t＝0v＝[...0|1|1|1|1|1|1|1|1|1|1|1|1...]1)w＝[...0|1|0|0|0|0|0|0|0|0|0|1|1...]2)w＝[...0|1|1|0|0|0|0|0|0|0|0|0|1...]
  c d＝0，k1＝7，k＝8，r＝10，t＝1v＝[...0|1|1|1|1|1|1|1|1|1|1|1|1...]1)w＝[...0|1|0|0|0|0|0|0|0|0|1|0|1...]2)w＝[...0|1|1|0|0|0|0|0|0|0|0|1|0...]
  d d＝1，k1＝7，k＝9，r＝5，t＝0v＝[...0 0 1|0 1|0 1|0 1|0 1|0 1|0 1...]1)w＝[...0 0 1|0 0|0 0|0 0|0 0|0 1|0 1...]2)w＝[...0 0 1|0 1|0 0|0 0|0 0|0 0|0 1...]
  e d＝1，k1＝7，k＝8，r＝5，t＝1v＝[...0 0 1|0 1|0 1|0 1|0 1|0 1|0 1...]1)w＝[...0 0 1|0 0|0 0|0 0|0 0|1 0|0 1...]2)w＝[...0 0 1|0 1|0 0|0 0|0 0|0 0|1 0...]
  f d＝2，k1＝7，k＝11，r＝4，t＝0v＝[...0 0 0 1|0 0 1|0 0 1|0 0 1|0 0 1|0 0 1...]1)w＝[...0 0 0 1|0 0 0|0 0 0|0 0 0|0 0 1|0 0 1...]2)w＝[...0 0 0 1|0 0 1|0 0 0|0 0 0|0 0 0|0 0 1...]
  g d＝2，k1＝7，k＝10，r＝4，t＝1v＝[...0 0 0 1|0 0 1|0 0 1|0 0 1|0 0 1|0 0 1...]1)w＝[...0 0 0 1|0 0 0|0 0 0|0 0 0|0 1 0|0 0 1...]2)w＝[...0 0 0 1|0 0 1|0 0 0|0 0 0|0 0 0|0 1 0...]
  h d＝2，  k1＝7，  k＝9，  r＝4，  t＝2v＝[...0 0 0 1|0 0 1|0 0 1|0 0 1|0 0 1|0 0 1...]1)w＝[...0 0 0 1|0 0 0|0 0 0|0 0 0|1 0 0|0 0 1...]2)w＝[...0 0 0 1|0 0 1|0 0 0|0 0 0|0 0 0|1 0 0...]
  i d＝2，k1＝7，k＝8，r＝3，t＝0v＝[...0 0 0 1|0 0 1|0 0 1|0 0 1|0 0 1...]1)w＝[...0 0 0 1|0 0 0|0 0 0|0 0 1|0 0 1...]2)w＝[...0 0 0 1|0 0 1|0 0 0|0 0 0|0 0 1...]
表 

Claims (6)

1.一种二进制数据的信道编码方法，该数据包含在数据元组的输入序列(u)中，遵守下限游程长度限制、第二上限游程长度限制和重复最小变化游程长度约束，所述方法包括步骤：
-使用RLL编码器将输入序列编码为约束元组序列(v)，
-通过将在约束元组序列(v)中出现的预定义的禁止模式(fp)替换为与禁止模式(fp)长度相同的当前替换模式，从约束元组序列(v)生成遵守重复最小变化游程长度约束的输出元组序列(w)，以及
-用NRZI调制将输出元组序列(w)后编码为用于信道的预编码元组序列；其中
-编码由具有下限游程长度限制和小于第二上限游程长度限制的第一上限游程长度限制的RLL编码器完成，
-二进制数据的值的范围包括第一二进制值0和第二二进制值1，
-禁止模式(fp)由[0](d+1)[1][[0](d)[1]](r+1)组成，并且
-在生成步骤中，当前替换模式被选择为第一替换模式(rp1)或第二替换模式(rp2)，第一替换模式(fp1)由[0](d+1)[1][0](k)[1][0](t)[0](d)[1]组成，第二替换模式(rp2)由[0](d+1)[1][0](d)[1][0](k)[1][0](t)组成；符号[x](y)表示y个二进制值或二进制值串x的连续重复，t为预定义参数，满足0≤2t≤(d+1)·r-1-k1，d表示下限游程长度限制，k表示第二上限游程长度限制，r表示重复最小变化游程长度约束，k1表示第一上限游程长度限制。
2.如权利要求1所述的方法，其中还包括：
-计算游程数字总和，并且
-完成当前替换模式的选择，以至于游程数字总和尽可能的接近0。
3.如权利要求1所述的方法，其中，选择第二上限游程长度限制、第一上限游程长度限制和预定义参数，以至于第一上限游程长度限制和预定义参数的和小于或等于第二上限游程长度限制减2，且其中具有从第一上限游程长度限制加预定义参数加1、直到第二上限游程长度限制减1位的大小的同步模式被插入到预编码元组序列。
4.一种二进制数据的信道解码方法，该数据遵守下限游程长度限制、第二上限游程长度限制、和重复最小变化游程长度约束，所述方法包括步骤：
-从自信道读出的读出元组序列中，通过预解码(203)用NRZI解调来生成预解码元组序列(w’)，
-通过将出现的任何触发模式(tp)替换为与触发模式(tp)长度相同的解码模式(dp)，将预解码元组序列(w’)RMTR解码到dk可解码元组序列(v’)，
-将dk可解码元组序列(v’)dk解码到RLL解码元组序列(u’)；
其中，二进制数据的值的范围包括第一二进制值0和第二二进制值1，其中触发模式(tp)由[1][0](k)[1][0](t)组成，并且其中解码模式由[1][[0](d)[1]](r+1)组成；符号[x](y)表示y个二进制值或二进制值串x的连续重复，t为预定义参数，满足0≤2t≤(d+1)·r-1-k1，d表示下限游程长度限制，k表示第二上限游程长度限制，r表示重复最小变化游程长度约束，k1表示小于第二上限游程长度限制的第一上限游程长度限制；
其特征在于，
-dk解码由具有下限游程长度限制和第一上限游程长度限制的dk解码器(201)完成。
5.一种用于信道编码二进制数据的装置，该数据遵守下限游程长度限制、第二上限游程长度限制和重复最小变化游程长度约束，所述装置有带有下限游程长度限制的dk-编码器(101)和执行NRZI调制的预编码器(103)，在dk-编码器(101)和预编码器(103)之间，数据穿过RMTR编码器(102)，所述RMTR编码器(102)用于执行将禁止模式(tp)替换为与禁止模式(fp)长度相同的当前替换模式，其中二进制数据的值的范围包括第一二进制值0和第二二进制值1，其中禁止模式(fp)由[0](d+1)[1][[0](d)[1]](r+1)组成；符号[x](y)表示y个二进制值或二进制值串x的连续重复，t为预定义参数，满足0≤2t≤(d+1)·r-1-k1，d表示下限游程长度限制，k表示第二上限游程长度限制，r表示重复最小变化游程长度约束，k1表示小于第二上限游程长度限制的第一上限游程长度限制；所述装置的特征在于，
-dk-编码器(101)具有第一上限游程长度限制；以及
-当前替换模式被选择为第一替换模式(rp1)或第二替换模式(rp2)，第一替换模式(rp1)由[0](d+1)[1][0](k)[1][0](t)[0](d)[1]组成，第二替换模式(rp2)由[0](d+1)[1][0](d)[1][0](k)[1][0](t)组成。
6.一种用于信道解码二进制数据的装置，该数据遵守下限游程长度限制、第二上限游程长度限制和重复最小变化游程长度约束，所述装置具有用于NRZI解调的预解码器(203)，该预解码器(203)连接到RMTR解码器(202)，该RMTR解码器(202)执行将触发模式(tp)替换为与触发模式(tp)长度相同的解码模式(dp)，RMTR解码器(202)连接到具有下限游程长度限制的dk解码器(201)；其中，二进制数据的值的范围包括第一二进制值0和第二二进制值1，其中触发模式(tp)由[1][0](k)[1][0](t)组成，并且其中解码模式由[1][[0](d)[1]](r+1)组成；符号[x](y)表示y个二进制值或二进制值串x的连续重复，t为预定义参数，满足0≤2t≤(d+1)·r-1-k1，d表示下限游程长度限制，k表示第二上限游程长度限制，r表示重复最小变化游程长度约束，k1表示小于第二上限游程长度限制的第一上限游程长度限制；
所述装置特征在于，
-dk解码器(201)具有第一上限游程长度限制。
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